Прогнозирование аварийной опасности шахт

Экономические и социальные последствия аварий

Аварийность на шахтах Украины

Сложные горногеологические условия большинства угольных предприятий обуславливают большое количество вредных и опасных факторов, что ведет к высокому уровню травматизма и профзаболевания.

За период с 1991 по 2000г подразделения ГВГССликвидировано 823 аварии и аварийной ситуации : 236 – экзогенные пожары, обрушения – 112, эндогенные пожары – 59, ГДЯ – 14, аварийные ситуации – 312.

в большинстве случаев аварий сопровождаются гибелью и травматизмом горняков и материальными потерями на миллиарды гривен. Это приводит к увеличению себестоимости угля на 15-20%. Структура экономических потерь в следствии аварий в 1998-2000г составила:

- экзогенные пожары – 41,8%;

- эндогенные пожары – 29,75%;

- обрушения – 16%;

- взрывы – 7,3%;

- выбросы – 4,3%

другие аварии – 1%.

При выполнении анализа аварийности обычно за базовый показатель (1 или 1005) принимается либо предыдущий год, либо пятилетка. Такой подход позволяет выявить общие тенденции и не дает возможности определять стратегию совершенствования технологии и технических средств повышения противоаварийной защиты шахт.

Научное обоснование любого решения предусматривает анализ, объяснения предусматривает анализ, объяснение и прогноз. Существует много способов прогнозирования, которые по степени формализации делятся на интуитивные и формализованные. Первый применяется, когда объект или очень простой или очень сложный, что невозможно учесть все факторы, которые к тому же могут изменяться во времени. Второй – состоит из 4 групп: экстраполяционные, структурные, ассоциативные и опережающей информации. Каждая группа предусматривает применение различных способов. Например, при экстраполяции применяется метод наименьших квадратов, экспоненциального сглаживания вероятного и адаптированного моделирования. Метод наименьших квадратов применяется обычно для краткосрочного прогноза изменения исследуемого процесса. Наиболее универсальный и эффективный метод экспоненциального слаживания, предложенный Р.Г. Брауном, который позволяет получить тенденцию изменения исследуемого процесса вплоть до последнего наблюдения. В этом методе принято экспоненциальное убывание значимости более ранних наблюдений. Для всех этих методов разработаны стандартные программ и они очень эффективны для анализа аварийности при большой ретроспективе. Важным условием для применения этого метода является:

Δt / t (х) ‹‹ 1

где Δt - время прогноза;

t (х) – время, за которое есть достоверные статистические данные.

Вторым условием является эволюционные изменение объекта прогнозирования, т.е. у которых есть закономерность. Появление случайных факторов снижает вероятность прогноза или делает его нецелесообразным на дальнюю перспективу. В настоящий призовой период угольной промышленности невозможно дать достоверный прогноз по аварийности как общей, так и по отдельным видам даже на 5 лет используя экстраполяционные методы.

Прогнозирование целесообразно выполнять с помощью экспертных оценок.

Прежде всего согласно «Правилам безопасности в угольных шахтах» необходимо прогнозировать возможные проявления вредных и опасных факторов в горных выработках. Прогноз аварийной опасности шахт в зависимости от природных условий можно условно разделить на 3 группы:

1. Прогноз на стадии проектирований:

- опасность выбросов (локальный и региональный);

- угроза горных ударов;

- газообильность;

- эндогенная пожароопасность;

- взрывоопасность угольной пыли;

- зоны возможного заболевания.

2. Технологический прогноз:

- текущий прогноз взрывоопасности;

- угроза горных ударов;

- опасность местных скоплений;

- прорыв метана с подошвы выработок;

- зон эндогенных пожаров;

- зон прорывов воды;

- зон опасных разрушений;

- опасности химического заражения.

3. Прогноз при разработке ПЛА:

- устойчивость вентиляционной струи;

- зоны поражения аварией (при пожарах, взрывах, ГДЯ, прорывов воды, при химическом заражении);

- скорости распространения пожара;

- опасности загазирования (после остановки ВМП, при изменении режима проветривания, после отключения дегазации).

Основной для прогноза на стадии проектирования вскрытия шахтного поля, пласта или участка является данные геологоразведочных работ и опыт разработки сопредельных пластов и горизонтов.